第 6 章 柴油机燃油供给系

12023/2/2第六章

柴油机燃油供给系车用发动机构造与原理2023/2/22本章基本内容§6.1柴油机供给系概述§6.2柴油机燃烧室和喷油器§6.3喷油泵和调速器§6.4电子控制燃油供给系

2023/2/23§6.1柴油机供给系概述一.机柴油机供给系与汽油机供给系的差别供油控制负荷，混合气浓度变化很大；喷油时刻决定着火、燃烧过程；混合时间短（15～35ºCA），燃油高压喷射，组织空气流动方法加强混合；边喷油，边混合，边燃烧，喷油器供油规律决定了燃烧的放热规律。1.产生差别的原因混合方式点火方式功率控制方式2.柴油机供给系的特点2023/2/243.改善混合气形成的措施选用十六烷值较高的柴油，避免燃料积累过多；较高的压缩比(ε＝15～22)，提高压缩终了的温度；喷油压力足够高；组织强烈的空气运动。§6.1柴油机供给系概述2023/2/25§6.1柴油机供给系概述二.柴油机供给系功用和组成1.功用根据不同工况，定时定量地将具有一定压力的柴油按所需的供油规律供入气缸内；混合燃烧；排除废气。燃料供给装置；空气供给装置；混合气形成装置；废气排除装置。2.组成2023/2/26统一式燃烧室分隔式燃烧室ω型燃烧室球型燃烧室涡流室预燃室§6.2燃烧室和喷油器一.柴油机燃烧室2023/2/27§6.2柴油机燃烧室和喷油器一.柴油机燃烧室1.统一式燃烧室（直喷式燃烧室）混合气形成方式：空间混合；进气涡流（螺旋气道或切向气道）；多孔喷油器（喷射压力较高）。（1）ω型燃烧室，活塞凹顶剖面呈ω型结构紧凑，散热面积小，热效率高，起动容易；喷油压力高，多孔喷油器容易堵塞；着火延迟期形成的混合气较多，工作粗暴。特点：2023/2/28§6.2柴油机燃烧室和喷油器混合气形成方式：油膜蒸发；进气涡流（螺旋气道）；单孔或双孔喷油器（喷射压力较高）。（2）球型燃烧室，活塞凹顶剖面呈球型工作柔和，较高的动力性和经济性；起动性较差（启动时油膜蒸发困难）。特点：2.分隔式燃烧室主燃烧室副燃烧室（1）组成2023/2/29§6.2柴油机燃烧室和喷油器（2）分类（3）特点涡流室：占总燃烧室容积50～80％，形成挤压涡流；预燃室：占总燃烧室容积25～45％。混合气形成靠强烈的空气运动，喷油压力不高，采用轴针式喷油器；燃烧室有主副之分，燃烧完全，压力升高较缓和，工作平稳，排气污染小；散热面积大，流动损失大，启动性差，油耗较高。2023/2/210§6.2柴油机燃烧室和喷油器二.喷油器1.功能将柴油雾化成较细的颗粒，并将它们分布到燃烧室。（1）孔式喷油器（2）轴针式喷油器2.要求3.分类主要用于雾化质量不高的分隔式燃烧室。一定的喷油压力和射程，合适的喷油角度；停止喷油时刻迅速切断供油。主燃烧室主要用于直喷式燃烧室，孔1～8个，孔径0.15～0.6mm。2023/2/211§6.3喷油泵和调速器一.概述1.喷油泵的要求按柴油机的发火顺序喷油；各缸油量均匀、稳定；供油提前角相同；供油开始迅速，供油结束干脆。2.类型柱塞式喷油泵（A型泵、P型泵）分配式喷油泵泵喷嘴单体泵燃油系统蓄压式燃油供给系统2023/2/212§6.3喷油泵和调速器二.直列柱塞泵的组成和工作原理1.直列泵的组成供油提前角调节机构输油泵调速器分泵2.直列泵的工作原理柱塞偶件喷油量调节（喷油泵速度特性）出油阀偶件驱动机构（供油间隔角及供油提前角）2023/2/213§6.3喷油泵和调速器三.调速器1.分类机械式、液力式、气动式、电子式（1）按执行机构分（2）按转速调节范围不同分2.单程式调速器单程式、两级式、全程式只在一个转速下起作用；用于驱动发电机、空气压缩机、离心泵等用途的柴油机2023/2/214§6.3喷油泵和调速器三.调速器4.全程式调速器3.两级式调速器稳定柴油机怠速；限制最高转速；用于普通的农用柴油车。在每一个转速都进行调节；用于城市车辆和越野车辆。5.两级式速器应用实例2023/2/215§6.3喷油泵和调速器四.喷油提前角调节装置1.最佳喷油提前角在转速和供油量一定的条件下，能获得最大功率和最小燃油消耗率的喷油提前角。2.喷油提前角的调节方法通过喷油泵的联轴节进行预先的设定。（1）手动预先调节（2）根据转速进行调节通过惯性机构根据不同转速对喷油量进行自动调节。（3）根据喷油量进行调节通过在柱塞上加工双螺旋槽来实现调节。2023/2/216§6.4电子控制燃油供给系一.概述2.电子控制燃油供给系的分类（按喷油量控制方法分）1.柴油机然后供给系的发展直列泵、可变预行程直列泵转子式喷油泵泵喷嘴（EUI、UIS）单体泵（EUP、UPS)共轨系统CRS位置控制式燃油喷射系统时间控制式燃油喷射系统压力——时间控制式燃油喷射系统2023/2/217§6.4电子控制燃油供给系2.工作特点用比例电磁铁来控制直列泵供油齿杆的位置，实现对柴油机喷油量的调节——“电子调速器”。1.工作原理各缸喷油量和喷油提前角与传统直列泵相同，控制系统。无法实现对发动机各缸喷油量的单独调整。3.控制模式转矩控制模式——两级式调速；转速控制模式——单程和全程式调速。二.直列泵电子控制燃油喷射系统2023/2/218§6.4电子控制燃油供给系2.工作特点供油量通过高速电磁阀的通电时间来控制，实现不同转速和扭矩条件下的喷油量和喷油提前角。1.工作原理各缸喷油量和喷油提前角可以单独调节；喷油量和通电时间不是比例关系；喷油压力和凸轮型线和发动机转速有关；不能实现多次喷射。三.时间控制式电子控制燃油喷射系统2023/2/219§6.4电子控制燃油供给系3.电控泵喷嘴燃油喷射系统三.时间控制式电子控制燃油喷射系统2023/2/220§6.4电子控制燃油供给系4.电控单体泵燃油喷射系统三.时间控制式电子控制燃油喷射系统2023/2/221§6.4电子控制燃油供给系5.双电磁阀燃油喷射系统三.时间控制式电子控制燃油喷射系统2023/2/222§6.4电子控制燃油供给系2.分类通过控制喷射压力和喷射时间来控制喷油提前角、喷油次数和喷油量。1.工作原理蓄压式共轨系统液压式共轨系统高压共轨系统3.工作特点喷油压力不受发动机转速的影响；可以实现多次喷射；供油量过大造成轨压波动，造成喷油误差。四.时间——压力控制式电子控制燃油喷射系统2023/2/223§6.4电子控制燃油供给系4.高压共轨四.时间——压力控制式电子控制燃油喷射系统（1）工作原理2023/2/224§6.4电子控制燃油供给系四.时间——压力控制式电子控制燃油喷射系统2023/2/2252023/2/2262023/2/227§6.4电子控制燃油供给系4.高压共轨四.时间——压力控制式电子控制燃油喷射系统（2）控制策略共轨压力的控制策略喷油量控制策略喷油时刻控制策略喷油速率控制策略2023/2/228燃空比云图

双卷流燃烧室燃空比ω形燃烧室2023/2/229图4-1螺旋型进气道和切向进气道a）螺旋型进气道

b）切向进气道2023/2/230图4－3柱塞式喷油泵柴油供给系统

1－柴油箱；2－油水分离器；3－输油泵；4－供油提前角；5－柱塞式喷油泵；6－柴油滤清器；7－回油管；8－高压油管；9－喷油器2023/2/231图4－4统一式柴油机燃烧室2023/2/232图4－5分隔式柴油机燃烧室2023/2/233图4－6

孔式喷油器构造1－回油管接头；2－回油管垫片；3－调压螺钉护螺母；4、6－垫片；5－调压螺钉；7－调压弹簧；8－顶杆；9－喷油器体；10－喷油嘴拧紧螺母；11－针阀；12－针阀体；13－垫块；14－定位销；15－进油管接头保护帽；垫；16－进油管接头；17－喷油器虑芯；18－进油管接头衬垫；19－保护套2023/2/234图4－7

孔式喷油器喷油嘴的结构形式a)短型b)长型1－针阀；2－针阀体；3－承压锥面；4－密封锥面；5－喷孔；6－压力室；7－进油道2023/2/235图4－7

轴针式喷油器喷油嘴的结构形式a)圆柱形轴针b)截锥形轴针1－针阀；2－针阀体；3－承压锥面；4－压力室；5－密封锥面；6－轴针2023/2/2362023/2/237图4－8A型喷油泵结构1－齿圈2－供油量调节齿杆3－出油阀弹簧4－出油阀弹簧5－出油阀6－燃油分配器7－柱塞套8－低压油腔9－定位螺钉10－柱塞11－齿圈夹紧螺钉12－油量调节套筒13、15－上下柱塞弹簧座14－柱塞弹簧16－供油定时调节螺钉17－挺柱18－滚轮轴19－滚轮20－喷油泵凸轮轴21－凸轮22－喷油泵23－供油量调节齿杆护帽24－连轴节从动盘25、26－轴承2023/2/238图4－9

柱塞式喷油泵结构示意图2023/2/239图4－10

柱塞式喷油泵泵油原理示意图1－柱塞；2－柱塞套；3－螺旋槽；4－油孔；5－出油阀座；6－出油阀；7－出油阀弹簧2023/2/240图4-11齿杆式油量调节机构1-调节齿杆；2-调节齿圈；3-控制套筒；4-柱塞；5-柱塞套2023/2/241图4-12循环供油量的调节1-柱塞套；2-柱塞；3、5-柱塞套油孔；4-柱塞腔；6-调节齿杆；7-直槽；8-螺旋槽；9-循环供油量容积；10-控制套筒；11-调节齿圈；12-调节齿圈紧固螺钉

2023/2/2422023/2/2432023/2/2442023/2/2452023/2/246图4－15RQ型调速器工作原理示意图1－停车挡块；